Зміст

  1. Як влаштований зарядний пристрій в електромобілі?
  2. Як працює зарядний пристрій електромобіля?
  3. Режими заряджання електромобілів
  4. Принцип роботи зарядної станції
  5. Процедура заряджання

Електромобільна інфраструктура не стоїть на місці: з кожним днем кількість зарядних станцій, як і кількість електрокарів, збільшується. І щоб краще розуміти свій електромобіль, слід розібратися в тому, як працює зарядка. Тому, в цій статті поговоримо про принцип роботи таких пристроїв.

Як влаштований зарядний пристрій в електромобілі?

У зарядці електромобіля є 4 основні компоненти:

  • Електродвигун - в одному авто може бути 1 і більше електродвигунів.
  • Акумулятори, які забезпечують ці двигуни енергією.
  • Зарядний пристрій, який перетворює змінний струм, що надходить від зарядної станції, на постійний для зарядки акумуляторів.
  • Зарядний роз'єм - кожен електромобіль має порт, у який вставляється конектор станції. Деякі авто мають навіть два роз'єми: один для зарядки змінним струмом (АС), другий - постійним (DC).

Електромобіль рухається під дією електрики, яку отримує від електромережі та зберігає для використання в акумуляторній батареї. Батарея складається з електродів, просочених електролітом. Набір енергії батареєю відбувається під час підзарядки.

Як працює зарядний пристрій електромобіля?

Електричний заряд виникає завдяки іонам літію, що взаємодіють із кристалічною решіткою з іншого металу (наприклад, кобальт або кремній). Зарядний пристрій приймає змінний струм від розетки або зарядної станції і перетворює його на постійний для зарядки акумулятора електрокара за допомогою мікросхеми бортового комп'ютера.

Зарядний пристрій працює за принципом індуктивного заряджання: передача енергії між 2-ма провідниками проводів здійснюється завдяки електромагнітному полю. Один з роз'ємів під'єднується до джерела живлення, а інший до АКБ. Зарядний пристрій створює навколо котушок магнітне поле, і в результаті всередині них з'являється струм, який і надходить в АКБ. Коли ви підключаєте електрокар до станції підзарядки, енергія від неї надходить через точку зарядки до акумулятора.

Зарядний пристрій складається з двох блоків - живлення і управління. Перший подає струм на зарядний пристрій, який проходить через котушки до АКБ, а другий керує подачею енергії та регулює цей потік безпосередньо в акумуляторі. Контролер забезпечує безпечне та ефективне заряджання, запобігає перегріванню, відстежує стан акумуляторів, показує, наскільки вони заряджені.

Режими заряджання електромобілів

Існує 4 режими подачі енергії в батарею електромобіля. Розглянемо, чим вони відрізняються один від одного.

  • Режим №1. Не зовсім безпечний, оскільки передбачає пряме підключення кабелю до розетки 220В без пристрою контролю заряду. Так заряджатися небезпечно, адже є ризик перегріву кабелю, нестабільної подачі струму і навіть короткого замикання. Ну і процес зарядки від розетки буде дуже довгим.
  • Режим №2. Це теж спосіб зарядки від розетки, але вже з використанням пристрою контролю живлення. Але все ж режим 2 не гарантує максимальний захист джерела живлення (розетки).
  • Режим №3. Цей спосіб уже передбачає застосування станції підзарядки (з вбудованим контролем заряду) з гніздом для підключення кабелю або з вбудованим кабелем. Такий пристрій бере енергію не від розетки, а з окремої лінії живлення, тому сила струму тут набагато вища. Як правило, це стаціонарні зарядки, які видають потужність до 43 кВт.
  • Режим №4. Це режим заряджання постійним струмом (DC). Станція подає постійний струм безпосередньо в акумулятор електрокара минаючи інвертор. Тому, процес підзарядки займає всього півгодини.

Принцип роботи зарядної станції

Зарядна станція має кабель з конектором, який з'єднується з роз'ємом електрокара. Також, вона має вбудовані контролери та електронні пристрої, які керують процесом заряджання, а саме, регулюють струм і напругу, моніторять стан заряджання та передають цю інформацію.

Станція підключається до електромережі через спеціальний кабель, який зазвичай має роз'єм для підключення до мережі змінного струму. Між станцією та автомобілем відбувається взаємодія: станція передає сигнали про доступність енергії, розпочинає процес заряджання та обмінюється інформацією про потужність заряджання, поточний стан та інші параметри.

Станція може підтримує різні режими зарядки. Під час заряджання змінним струмом станція просто перетворює його на той самий змінний, але з іншою напругою та силою, після чого він передається в акумулятор авто. У разі заряджання DC, станція перетворює змінний струм із мережі на постійний певної напруги та сили, і теж передає його в акумулятор.

Процедура заряджання

Процедура підзарядки дуже проста: один роз'єм зарядного пристрою під'єднується до акумулятора електромобіля, а інший - до розетки або станції. Якщо використовується інший різновид розетки, необхідно застосовувати перехідники.

На швидкість заряджання впливає напруга в мережі, об'єм акумулятора, сила струму, потужність зарядного пристрою. Найшвидше заряджати на спеціальних заправках - у середньому процедура займає від 1 до 4 годин. Від звичайної домашньої розетки повний заряд потребує 6-9 годин.